Question

Produsul solubilităţii Mg(OH)2 este 1,8∙x10-1 1l. Calculaţi solubilitatea acestei sări în apă şi soluţie 0,02 M Mg(NO3)2.

Answer 1

Răspuns:

În problema, de față, sunt prezentate două cazuri:

-unul care ține de calcularea solubilității precipitatului Mg(OH)₂ în apă:

-al doilea, care se referă la influența ionului comun, cationul Mg²⁺, asupra  precipitatului Mg(OH), când acesta se introduce în soluție de Mg(NO₃)₂. Solubilitatea precipitatului este alta, acum, lucru de care se ține cont la precipitare și spălarea precipitatului, în analiza chimică.

Calcul de solubilitate, S, a precipitatului Mg(OH)₂,

Avem constanta de disociere, numită produs de solubilitate, KS= 1,8.10⁻¹¹

a)S  Mg(OH)₂/ H₂O =?

a1)Scriem ecuația reacției chimice de disociere, în prezența apei. Este  o reacție reversibilă:

 Mg(OH)₂   aq⇄ Mg²⁺ aq  + 2 (OH)⁻ aq

a2) Calculăm concentrația molară de ioni Mg²⁺(X) și OH⁻(Y) eliberați, dacă solubilitatea molară la Mg(OH)₂ o considerăm  S (mol/L), pe baza unui calcul stoechiometric, astfel:

CM : S  ...........................X...................Y

         Mg(OH)₂↓aq  =   Mg²⁺ aq     + 2 OH⁻aq

         1mol.....................1mol.............2mol

 De unde:

X, Mg²⁺ = 1mol .S/1mol = S (mol/L)

Y, OH⁻ =  2mol .S / 1mol = 2S (mol/L)

a3) Scriem acum expresia matematică a produsului de solubilitate, Ks, pentru concentrațiile molare ale produșilor:

CM Mg²⁺=S și C M OH⁻ = 2S

Ks = C M Mg . (C M OH⁻ )² = S. (2S)²= S.4S²=4.S³

a4) Calculăm S:

S = ∛ Ks/4 = ∛1,8.10⁻¹¹/ 4 =∛(0,45.10⁻².10⁻⁹) =0,165.10⁻³ (mol/L)

R: 0,165.10⁻³ M

b) S Mg(OH)₂/ soluție Mg(NO₃)₂ de concentrație molară, CM = 0,02 M

Ks Mg(OH)₂= 1,8.10⁻¹¹. Notăm solubilitatea Mg(OH)₂, în acest caz cu S* (mol/L). Se fac calcule asemănătoare, cu pct. a.

b1) scriem ecuațiile chimice reversibile de disociere la:

Mg(OH)₂↓  aq⇄ Mg ²⁺ aq + 2 (OH)⁻aq

Mg(NO₃)₂ aq⇄  Mg²⁺ aq + 2(NO₃)⁻ aq

b2) calculăm concentrațiile molare la ionii Mg(2+) și (OH) (-), care intră în formula de calcul Ks Mg(OH)₂:

La fel cu punctul ”a”:

din S (mol/L) Mg(OH)₂ pp    ⇒   S* (mol/L) Mg²⁺   și 2 S* (mol/L) OH⁻

din 0,02 M  Mg(NO₃)₂ ⇒  0,02 M Mg²⁺   și 2 NO⁻₃ M  (este inert acido-bazic)

_____________________________________________________

Avem CM finale: Mg²⁺=S*+ 0,02  și (OH)⁻ = 2S*

Ionii din autoionizarea apei se neglijează (K H₂O=10⁻¹⁴- foarte mic)

b3) scriem KS cu noile valori:

Ks Mg(OH)₂ = CM (Mg²⁺) . (CM OH⁻)²=(S*+0,02) . (2S*)²

Dar, S*+0,02 se poate aproxima la 0,02, fiindcă S* se apreciază că este mai mic.

b4) Calculăm S*:

1.8.10⁻¹¹ = 0,02 . 4S*²= 0,08.S*²

S* = √1.8.10⁻¹¹/ 0,08 = √22,5.10⁻¹.10⁻¹⁰= 1,5.10⁻⁵

R: 1,5.10⁻⁵ M Solubilitatea precipitatului va scădea, există exces de Mg⁺², echilibrul chimic se  va deplasa spre stânga.

                     

Explicație: